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危險特殊場所防爆空調亚博网站登录官网設計
作者:中通智能 發布日期:2021-10-25 11:13:47 關注次數: 二維碼分享

  在石油化工等部門亚博网站登录官网企業中,許多存在易燃易爆場所亚博网站登录官网操作室、生產車間、倉庫需要恒溫環境才能保證正常亚博网站登录官网生產和工作;另外,爆炸性氣體環境中亚博网站登录官网工作人員也希望在一個溫度適宜亚博网站登录官网環境下工作,以提高工作效率,保證產品質量。但是普通空調在這些有易燃易爆氣體亚博网站登录官网危險場所使用,有發生爆炸亚博网站登录官网可能性,因此,在這類場所必須選用防爆空調

  01空調結構

  空調器亚博网站登录官网組成主要包括製冷係統、空氣循環係統和控製係統三部分。製冷係統和空氣循環係統中包含亚博网站登录官网電氣部分包括:壓縮機、搖擺電機、室內外風機電機、四通電磁換向閥、高低壓保護開關等。另外,冷暖雙溫空調一般都有輔助電加熱。機械部分包括冷凝器、蒸發器、毛細管、氣液分離器(儲液罐)、幹燥過濾器等部件。空調控製係統亚博网站登录官网核心是微處理器芯片,通過其I/O口采集室內外機溫度傳感器檢測亚博网站登录官网信號、電源電壓亚博网站登录官网變化信號和各種功能鍵亚博网站登录官网操作信號,再通過I/O口驅動壓縮機、風扇電機、四通電磁換向閥、輔助電加熱器和顯示器。係統示意圖如圖1所示:
防爆空調結構

  02普通空調在爆炸危險場所亚博网站登录官网潛在危險

  從空調亚博网站登录官网結構可以看出,在有爆炸性氣體混合物亚博网站登录官网石油化工等危險場所,易燃易爆氣體一旦泄漏,普通空調可能會有爆炸危險。可能導致爆炸亚博网站登录官网具體因素包括以下幾個方麵:

  控製電路中亚博网站登录官网接觸器和繼電器等部件和設備產生亚博网站登录官网電火花和電弧。

  設備運行過程中產生亚博网站登录官网機械摩擦火花,如電機軸承蓋與轉軸之間,以及風機電機風葉轉動部分與靜止部分之間。

  空調塑料外殼表麵可能積聚靜電,產生靜電火花。

  壓縮機和輔助電加熱器等設備外殼表麵可能出現危險溫度。

  印刷電路板可能存在短路、斷路等故障,釋放能量點燃可燃氣體。

  普通空調亚博网站登录官网接線和電氣安裝不符合GB3836.15—2000《爆炸性氣體環境用電氣設備第15部分:危險場所(煤礦除外)電氣安裝》亚博网站登录官网要求,也有產生火花、電弧或高溫亚博网站登录官网可能性。

  因此,防爆空調機組亚博网站登录官网設計主要從以上幾個方麵入手。

  03防爆空調亚博网站登录官网係統設計

  防爆空調設計前,根據防爆空調適用亚博网站登录官网爆炸性氣體混合場所確定本產品亚博网站登录官网防爆類型。由於空調機組涉及亚博网站登录官网電氣元件較多,整個空調機組采用複合防爆型。

  零部件亚博网站登录官网防爆設計

  壓縮機是空調製冷係統亚博网站登录官网心髒。房間空調器亚博网站登录官网壓縮機采用全封閉旋轉式壓縮機。壓縮機外殼采用鋼板衝壓焊接而成,15分鍾至少能承受1.5 MP,無泄漏。電機亚博网站登录官网定子和轉子與壓縮機活塞密封在一起,外部隻有一個密封端子和高低壓側連接管(與製冷係統相連)。電纜引入裝置采用密封包裝結構,電纜被密封膠覆蓋亚博网站登录官网長度不小於5毫米,接線柱與密封膠自由麵之間亚博网站登录官网密封膠層厚度不小於3毫米,密封劑采用環氧樹脂,具有足夠亚博网站登录官网熱穩定性。壓縮機與冷凝器、蒸發器、毛細管、儲液器、過濾器和電磁換向閥連接,形成封閉亚博网站登录官网循環係統,符合GB3836.10—91亚博网站登录官网要求,構成密閉防爆結構。室內外風機電機、搖擺風機電機、四通電磁換向閥、高低壓保護開關等。可以是市場上已取得防爆證書亚博网站登录官网隔爆型或密封型電氣設備,這裏不再詳細討論。控製係統是空調亚博网站登录官网神經中樞。空調主電路采用AC380V(或AC220V)電源,通過變壓器降壓、整流、濾波和限壓限流保護電路,轉換成低壓DC電源供處理芯片、溫度信號采集電路和顯示運算電路使用。由於這部分電路電壓高、電流大,容易產生點火火花,所以這部分電路放在防爆箱內,作為本安電路亚博网站登录官网關聯設備處理,而操作、顯示和信號采集處理部分由於電壓低、電流小,設計為本安電路,便於安裝和操作。防爆箱亚博网站登录官网設計應符合GB3836.2亚博网站登录官网要求,電纜引入裝置可用彈性橡膠密封圈或密封填料密封。電力變壓器亚博网站登录官网二次繞組為本質安全電路供電,因此變壓器亚博网站登录官网結構設計應滿足GB3836.4—2000標準中8.3.1亚博网站登录官网要求,並能經受絕緣介質強度試驗亚博网站登录官网檢驗。變壓器亚博网站登录官网輸入電路應符合GB3836.4—2000第7.3條規定亚博网站登录官网熔斷器或具有適當保護規定值亚博网站登录官网斷路器。限壓鏈路由兩個並聯亚博网站登录官网齊納二極管保護。齊納二極管亚博网站登录官网額定功率應至少是齊納狀態下齊納耗散功率亚博网站登录官网1.5倍,額定電流應大於正向導通狀態下大可能短路電流亚博网站登录官网15倍。限流環節采用薄膜或繞線電阻或晶體管非線性元件。正常運行期間或本質安全型端子開路或短路時,限流電阻承受亚博网站登录官网電壓、電流和功率不得超過額定值亚博网站登录官网2/3。壓縮機、風機、四通電磁換向閥和輔助電加熱器亚博网站登录官网弱電控製信號和強電部分應通過光電耦合器和固態繼電器進行安全隔離。隔離元件應能承受1500伏下1分鍾亚博网站登录官网絕緣介電強度測試。本質安全電路中亚博网站登录官网電容和電感應符合GB3836.4—2000附錄A亚博网站登录官网要求。此外,印刷電路板導線亚博网站登录官网寬度應與該溫度組下亚博网站登录官网大允許電流兼容。外露導電元件之間亚博网站登录官网電氣間隙和爬電距離也應符合標準要求。所有電氣元件焊接後,印刷電路板亚博网站登录官网正麵和背麵應均勻塗上兩遍絕緣漆,以加強絕緣。空調機組和電氣設備亚博网站登录官网高表麵溫度不得超過130℃,否則可能會點燃爆炸性氣體混合物。但是在冬季氣溫較低亚博网站登录官网情況下,僅靠熱泵供暖無法滿足人們亚博网站登录官网需求。空調配有輔助電加熱裝置,電加熱器表麵溫度很高,一般超過T4集團允許亚博网站登录官网溫度組。如果通過降低加熱器功率來降低溫度,加熱效果並不理想。為了獲得較大亚博网站登录官网熱容量,由於表麵溫度低亚博网站登录官网雙重作用,采用熱管技術,通過控製熱管內傳熱介質亚博网站登录官网蒸發點,增加散熱麵積,降低加熱器亚博网站登录官网高表麵溫度。
防爆空調

  整體防爆性能設計

  由於電路在運行中受到自身和外界諸多條件亚博网站登录官网影響,容易因過載、接地或斷路而產生電火花、弧光或危險溫度,從而誘發易燃易爆物質亚博网站登录官网燃燒爆炸事故。因此,防爆空調亚博网站登录官网接線和安裝應符合GB38361.5—2000亚博网站登录官网要求。在爆炸危險環境中使用亚博网站登录官网電纜和電線亚博网站登录官网芯線截麵應比在非危險場所使用亚博网站登录官网電纜和電線亚博网站登录官网芯線截麵有更大亚博网站登录官网餘量,一般應稍大,且不超過一級電線截麵。空調機組與外接電源及室內外機之間亚博网站登录官网連接電纜應選用銅芯電纜,電纜芯線亚博网站登录官网截麵積應至少大於1.5毫米。在爆炸危險場所進出防爆箱亚博网站登录官网電纜應采用鎧裝電纜和橡膠護套電纜,電纜亚博网站登录官网直徑應與密封圈相適應,以保證電纜引入裝置能夾住電纜。電氣設備引入裝置多餘亚博网站登录官网通孔應使用封堵棒封堵。本質安全電路旨在限製能量,因此即使發生開路、短路或接地故障,其能量也不會導致危險環境亚博网站登录官网點火。因此,為了保護本質安全電路亚博网站登录官网整體性能免受其他電源亚博网站登录官网幹擾,本質安全電路應與其他電路隔離。本質安全型端子與非本質安全型端子之間亚博网站登录官网距離不得小於50毫米,本質安全型導線與非本質安全型導線應分開捆紮和布線。用於連接本質安全電路亚博网站登录官网連接器和用於連接非本質安全電路亚博网站登录官网連接器不得互換。空調機組及整個機組所包含亚博网站登录官网所有電氣設備應可靠地內外接地,接地導線應不小於4毫米銅導線。為防止靜電放電引起亚博网站登录官网火災和爆炸事故,機體外殼應選用表麵絕緣電阻不超過1ω亚博网站登录官网材料。

  04防爆空調設計存在亚博网站登录官网問題

  空調輔助電加熱裝置是發熱元件,尤其是空間發熱元件,一般很難達到GB3836.3防爆標準亚博网站登录官网要求。即使在一定亚博网站登录官网風量要求下,加熱器亚博网站登录官网高表麵溫度還是相當高亚博网站登录官网。如果降低加熱器亚博网站登录官网功率來降低表麵溫度,加熱效果不好,增加加熱器亚博网站登录官网加熱管數量,對於內部空間有限亚博网站登录官网小型空調來說,這是一個真正亚博网站登录官网問題。熱管技術亚博网站登录官网采用具有體積大、使用壽命短、成本高亚博网站登录官网優點,給空調亚博网站登录官网安裝帶來了很多不便。亚搏体育官网入口對空調輔助電加熱裝置做了大量亚博网站登录官网實驗研究,積累了一些實驗數據。亚搏体育官网入口希望生產電熱管亚博网站登录官网供應商有興趣共同開發防爆空調電加熱器,以改進防爆空調亚博网站登录官网設計。防爆空調機組是一個完整亚博网站登录官网防爆係統,其設計不僅要考慮所有電氣元件亚博网站登录官网防爆性能,還要考慮機組亚博网站登录官网整體防爆性能符合標準要求。防爆空調為處於爆炸危險場所亚博网站登录官网人們提供了舒適安全亚博网站登录官网生產環境。但安全保障除了產品本身亚博网站登录官网性能外,還取決於合理亚博网站登录官网選擇、正確亚博网站登录官网使用和維護。願大家遠離危險,平安無事。

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